DE102008014113B4 - Power semiconductor module in pressure contact design - Google Patents

Power semiconductor module in pressure contact design Download PDF

Info

Publication number
DE102008014113B4
DE102008014113B4 DE102008014113.5A DE102008014113A DE102008014113B4 DE 102008014113 B4 DE102008014113 B4 DE 102008014113B4 DE 102008014113 A DE102008014113 A DE 102008014113A DE 102008014113 B4 DE102008014113 B4 DE 102008014113B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
power semiconductor
substrate
band
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102008014113.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008014113A1 (en
Inventor
Reiner Arnold
Rainer Popp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semikron GmbH and Co KG, Semikron Elektronik GmbH and Co KG filed Critical Semikron GmbH and Co KG
Priority to DE102008014113.5A priority Critical patent/DE102008014113B4/en
Priority to EP09002485A priority patent/EP2101352A3/en
Publication of DE102008014113A1 publication Critical patent/DE102008014113A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008014113B4 publication Critical patent/DE102008014113B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32153—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H01L2224/32175—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being metallic
    • H01L2224/32188—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being metallic the layer connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Leistungshalbleitermodul (1) in Druckkontaktausführung zur Anordnung auf einem Kühlbauteil (2), mit mindestens einem Substrat (5), mindestens einem hierauf angeordneten Leistungshalbleiterbauelement (60), einem Gehäuse (3) und nach außen führenden Last- (80, 42, 44) und Steueranschlusselementen und mit einer Druckeinrichtung (70), wobei das Substrat (5) einen Grundkörper (52) aufweist und auf dessen erster dem Inneren des Leistungshalbleitermoduls zugewandten Hauptfläche Leiterbahnen (54) mit Lastpotential angeordnet sind, wobei mindestens ein Lastanschlusselement als Metallformkörper mit mindestens einem ersten Kontaktelement (804, 404), einem bandartigen Abschnitt (802) und mit von diesem ausgehenden zweiten Kontaktelementen (820, 822, 824) ausgebildet ist, der bandartige Abschnitt parallel zur Substratoberfläche und von dieser beabstandet angeordnet ist und die zweiten Kontaktelemente von dem bandartigen Abschnitt zum Substrat (5) reichen und dieses schaltungsgerecht kontaktieren, und wobei die zweiten Kontaktelemente (820, 822, 824) als materialeinstückig mit dem bandartigen Abschnitt ausgebildete freigestellte Kontaktnasen (824) ausgebildet sind, wobei schlitzartige Ausnehmungen zur Freistellung der Kontaktnasen in Stromrichtung oder unter einem Winkel von maximal 15° angeordnet sind, um einen im Wesentlichen unterbrechungsfreien Stromfluss zu gewährleisten, wobei die bandartigen Abschnitte (802, 422, 442) der Lastanschlusselemente (80, 42, 44) einen Stapel bilden und wobei die bandartigen Abschnitte (802, 422, 442) der einzelnen Lastanschlusselemente (80, 42, 44) jeweils eine isolierende Zwischenlage (46) aufweisen.Power semiconductor module (1) in pressure contact design for arrangement on a cooling component (2), with at least one substrate (5), at least one power semiconductor component (60) arranged thereon, a housing (3) and load (80, 42, 44) leading to the outside and control connection elements and with a printing device (70), the substrate (5) having a base body (52) and conductor tracks (54) with load potential being arranged on its first main surface facing the interior of the power semiconductor module, with at least one load connection element as a molded metal body with at least one first contact element (804, 404), a band-like section (802) and with second contact elements (820, 822, 824) extending therefrom, the band-like section is arranged parallel to and spaced from the substrate surface and the second contact elements from the band-like Extend section to the substrate (5) and contact this circuit-appropriate, u nd wherein the second contact elements (820, 822, 824) are designed as exposed contact lugs (824) formed in one piece with the strip-like section, slot-like recesses for exposing the contact lugs being arranged in the direction of flow or at an angle of a maximum of 15 ° to provide a To ensure a substantially uninterrupted flow of current, the ribbon-like sections (802, 422, 442) of the load connection elements (80, 42, 44) forming a stack and the ribbon-like sections (802, 422, 442) of the individual load connection elements (80, 42, 44 ) each have an insulating intermediate layer (46).

Description

Die Erfindung beschreibt ein gehaustes Leistungshalbleitermodul in Druckkontaktausführung mit Last- und Hilfsanschlusselementen zur Anordnung auf einem Kühlbauteil.The invention describes a housed power semiconductor module in pressure contact design with load and auxiliary connection elements for placement on a cooling component.

Einen Ausgangspunkt der Erfindung bilden Leistungshalbleitermodule wie sie beispielhaft aus der DE 197 19 703 A1 bekannt sind. Derartige Leistungshalbleitermodule bestehen nach dem Stand der Technik aus einem Gehäuse mit mindestens einem darin angeordneten elektrisch isolierenden Substrat vorzugsweise zur direkten Montage auf einem Kühlbauteil. Das Substrat seinerseits besteht aus einem Isolierstoffkörper mit einer Mehrzahl darauf befindlicher gegeneinander isolierter metallischer Verbindungsbahnen und hierauf befindlichen und mit diesen Verbindungsbahnen schaltungsgerecht verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen. Weiterhin weisen die bekannten Leistungshalbleitermodule Anschlusselemente für externe Last- und Hilfsanschlüsse sowie im Inneren angeordnete Verbindungselemente auf. Diese Verbindungselemente für schaltungsgerechte Verbindungen im Inneren des Leistungshalbleitermoduls sind meist als Drahtbondverbindungen ausgebildet.A starting point of the invention form power semiconductor modules as exemplified by DE 197 19 703 A1 are known. Such power semiconductor modules according to the prior art consist of a housing with at least one electrically insulating substrate arranged therein, preferably for direct mounting on a cooling component. The substrate in turn consists of an insulating body with a plurality of mutually insulated metallic interconnect tracks located thereon and power semiconductor components located thereon and connected in a circuitally correct manner to these interconnect tracks. Furthermore, the known power semiconductor modules have connection elements for external load and auxiliary connections as well as connecting elements arranged in the interior. These connecting elements for circuit-compatible connections in the interior of the power semiconductor module are usually designed as Drahtbondverbindungen.

Ebenfalls bekannt sind Druck kontaktierte Leistungshalbleitermodule, wie sie aus der DE 42 37 632 A1 , der DE 199 03 875 A1 oder der DE 101 27 947 C1 bekannt sind. Bei erstgenannter Druckschrift weist die Druckeinrichtung ein stabiles Druckelement zum Druckaufbau, ein elastisches Kissenelement zur Druckspeicherung und ein Brückenelement zur Druckeinleitung auf gesonderte Bereiche der Substratoberfläche auf. Das Brückenelement ist vorzugsweise ausgestaltet als ein Kunststoffformkörper mit einer dem Kissenelement zugewandten Fläche, von der eine Vielzahl von Druckfingern in Richtung der Substratoberfläche ausgeht.Also known are pressure contacted power semiconductor modules, as known from the DE 42 37 632 A1 , of the DE 199 03 875 A1 or the DE 101 27 947 C1 are known. In the former document, the printing device on a stable pressure element for pressure build-up, an elastic cushion element for pressure storage and a bridge element for pressure introduction on separate areas of the substrate surface. The bridge element is preferably configured as a plastic molded body with a surface facing the cushion element, from which a plurality of pressure fingers originate in the direction of the substrate surface.

Mittels einer derartigen Druckeinrichtung wird das Substrat auf ein Kühlbauteil gedrückt und somit der Wärmeübergang zwischen dem Substrat und dem Kühlbauteil dauerhaft sicher hergestellt. Das elastische Kissenelement dient hierbei der Aufrechterhaltung konstanter Druckverhältnisse bei unterschiedlichen thermischen Belastungen und über den gesamten Lebenszyklus des Leistungshalbleitermoduls.By means of such a pressure device, the substrate is pressed onto a cooling component and thus the heat transfer between the substrate and the cooling component is made permanently secure. The elastic cushion element serves to maintain constant pressure conditions at different thermal loads and over the entire life cycle of the power semiconductor module.

Aus der DE 101 27 947 C1 ist ein Leistungshalbleitermodul bekannt, wobei die Lastanschlusselemente derart ausgebildet sind, dass sie in Abschnitten eng benachbart senkrecht zur Substratoberfläche verlaufen und von dort ausgehende Kontaktelemente aufweisen, die den elektrischen Kontakt zu den Leiterbahnen herstellen und gleichzeitig Druck auf das Substrat ausüben und somit dessen thermischen Kontakt zu einem Kühlbauteil herstellen. Der Druck wird hierbei mit Mitteln nach dem Stand der Technik eingeleitet und gespeichert.From the DE 101 27 947 C1 a power semiconductor module is known, wherein the load connection elements are designed such that they run in sections closely adjacent perpendicular to the substrate surface and from there outgoing contact elements which make electrical contact with the conductor tracks and at the same time exert pressure on the substrate and thus its thermal contact make a cooling component. The pressure is introduced and stored by means of the prior art.

Aus der DE 10 2006 006 423 A1 ist schließlich ein Leistungshalbleitermodul und ein zugehöriges Herstellungsverfahren bekannt, wobei die Lastanschlusselemente als Metallformkörper mit einem ersten Kontaktelement und einem bandartigen, parallel zur Substratoberfläche verlaufenden Abschnitt ausgeformt sind, von welchem innere Kontaktelemente die Kontaktierung mit dem Substrat ermöglichen. In derartigen Lastanschlusselementen wird der Strom regelmäßig über das erste Kontaktelement eingeleitet und in Längsrichtung des bandartigen Abschnitts und durch die zweiten Kontaktelemente geführt, welche hierdurch die entsprechend zugeordneten Leiterbahnen schaltungsgerecht kontaktieren, sodass sich regelmäßig in solchen Lastanschlusselementen ein Stromfluss in Längsrichtung ergibt, wobei je nach Anordnung der Kontaktelemente graduelle Abweichungen der Stromflussrichtung von der Längsrichtung von maximal 15° auftreten.From the DE 10 2006 006 423 A1 Finally, a power semiconductor module and an associated manufacturing method is known, wherein the load connection elements are formed as a metal molded body having a first contact element and a belt-like, parallel to the substrate surface extending portion, of which inner contact elements allow the contacting with the substrate. In such load connection elements, the current is introduced regularly via the first contact element and guided in the longitudinal direction of the band-like portion and the second contact elements, which thereby contact the corresponding associated conductor tracks circuit properly, so regularly results in such a load connection elements current flow in the longitudinal direction, depending on the arrangement the contact elements gradual deviations of the current flow direction from the longitudinal direction of a maximum of 15 ° occur.

Aus der EP 1 367 643 A2 ist ein Leistungshalbleitermodul in Druckkontaktausführung mit einem Substrat, mit Leiterbahnen und mindestens einem Leistungshalbleiterbauelement, mit mindestens einem Lastanschlusselement und mit einem Gehäuse bekannt, wobei das Lastanschlusselement in der internen schaltungsgerechten Kontaktierung einen bandartigen Abschnitt mit mehreren Kontaktelementen aufweist, welche wiederum erste und zweite Kontaktabschnitte aufweisen. Jene erste Kontaktabschnitte reichen nichtrechtwinkelig vom bandartigen Abschnitt zu den Leisterbahnen; ein zweiter Kontaktabschnitt reicht wieder von ersten weg und bildet damit die schaltungsgerechte Kontaktierung aus.From the EP 1 367 643 A2 is a power semiconductor module in pressure contact design with a substrate, with conductor tracks and at least one power semiconductor device, with at least one load connection element and a housing known, the load connection element in the internal circuit-compatible contacting a band-like section having a plurality of contact elements, which in turn have first and second contact portions. Those first contact portions extend non-right-angled from the belt-like portion to the leader webs; a second contact section extends back from the first path and thus forms the circuit-compatible contacting.

Die DE 102 21 085 A1 offenbart einen Verbindungseinrichtung zum Kontaktieren eines Halbleiterbauelements mit mindestens einem weiteren Bauteil, wobei die Verbindungseinrichtung mindestens einen sich in der Längsrichtung erstreckenden metallischen Verbindungsstreifen mit einem Kontaktbereich des Halbeiterbauelements aufweist.The DE 102 21 085 A1 discloses a connection device for contacting a semiconductor device with at least one further component, wherein the connection device has at least one longitudinally extending metallic connection strip with a contact region of the semiconductor device.

Nachteilig an den Leistungshalbleitermodulen nach dem bisher genannten Stand der Technik ist, dass die von den Lastanschlusselementen ausgehenden Kontaktelemente durch ein Stanz-Biege-Verfahren einstückig aus dem Material des Lastanschlusselements ausgestaltet werden. Dadurch werden das Materialvolumen und damit einhergehend die Stromtragefähigkeit des Lastanschlusselements vermindert.A disadvantage of the power semiconductor modules according to the previously mentioned prior art is that the outgoing of the load connection elements contact elements are designed by a punch-bending process in one piece from the material of the load connection element. As a result, the material volume and, concomitantly, the current carrying capacity of the load connection element are reduced.

Diese Verminderung der Stromtragefähigkeit wird insbesondere dann erheblich, wenn der Stanz- und Biegevorgang zur Anordnung der Kontaktelemente den mittleren Flächenbereich des Lastanschlusselements betrifft (siehe den Stand der Technik in 2) und das Materialvolumen des Lastanschlusselementes kontinuierlich in Querrichtung zur definierten Stromflussrichtung unterbricht. Derartige Unterbrechungen bewirken eine Verminderung der Stromtragefähigkeit des Lastanschlusselements und damit eine Verminderung der Leistungsfähigkeit des Leistungshalbleitermoduls.This reduction in current carrying capacity is particularly significant when the punching and bending process for the arrangement of the Contact elements relates to the average surface area of the load connection element (see the prior art in 2 ) and the material volume of the load connection element continuously interrupts in the transverse direction to the defined current flow direction. Such interruptions cause a reduction in the current carrying capacity of the load connection element and thus a reduction in the performance of the power semiconductor module.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Leistungshalbleitermodul in Druckkontaktausführung mit Lastanschlusselementen und ihnen zugeordneten Kontaktelementen zum Substrat vorzustellen, wobei die Stromtragefähigkeit mindestens eines Lastanschlusselements verbessert wird und die Ausbildung der Kontaktelemente einer einfachen und kostengünstigen Herstellung zugänglich ist.The invention has for its object to present a power semiconductor module in pressure contact design with load connection elements and their associated contact elements to the substrate, the current carrying capacity of at least one load connection element is improved and the formation of the contact elements of a simple and inexpensive production is accessible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelost durch die Maßnahmen der Merkmale des Anspruchs 1. Eine bevorzugte Ausführungsform ist im Unteranspruch beschriebenThe object is achieved by the measures of the features of claim 1. A preferred embodiment is described in the subclaim

Der erfinderische Gedanke geht aus von einer Anordnung eines Leistungshalbleitermoduls in Druckkontaktausführung auf einem Kühlbauteil mit mindestens einem Substrat, mindestens zwei hierauf angeordneten Leistungshalbleiterbauelementen, beispielhaft Leistungstransistoren, einem Gehäuse und nach außen führenden Last- und Steueranschlusselementen. Das Substrat selbst weist einen Grundkörper und auf dessen erster, dem Inneren des Leistungshalbleitermoduls zugewandten Hautfläche Leiterbahnen mit Lastpotential auf. Weiterhin weist das Substrat vorzugsweise auch mindestens eine Leiterbahn mit Steuerpotential zu Ansteuerung der Leistungshalbleiterbauelemente auf.The inventive concept is based on an arrangement of a power semiconductor module in pressure contact design on a cooling component having at least one substrate, at least two power semiconductor components arranged thereon, power transistors by way of example, a housing and load and control connection elements leading to the outside. The substrate itself has a main body and on its first, the interior of the power semiconductor module facing skin surface tracks with load potential. Furthermore, the substrate preferably also has at least one conductor track with control potential for driving the power semiconductor components.

Das Leistungshalbleitermodul weist weiterhin Lastanschlusselemente jeweils ausgebildet als Metallformkörper mit einem ersten Kontaktelement, einem bandartigen Abschnitt und mit einer Mehrzahl von diesem ausgehenden zweiten Kontaktelementen auf. Die jeweiligen bandartige Abschnitte sind parallel zur Substratoberfläche und von dieser beabstandet angeordnet. Die zweiten Kontaktelemente, die von dem bandartigen Abschnitt ausgehen reichen zum Substrat und bilden dort schaltungsgerecht die Kontaktierung der Lastanschlüsse aus. Vorzugsweise kontaktieren sie hierzu auf dem Substrat die Leiterbahnen mit Lastpotential, alternativ auch direkt die Leistungshalbleiterbauelemente.The power semiconductor module further has load connection elements each formed as a metal molded body with a first contact element, a band-like portion and a plurality of this outgoing second contact elements. The respective ribbon-like portions are arranged parallel to the substrate surface and spaced therefrom. The second contact elements, which extend from the band-like portion extend to the substrate and there form the circuit of contacting the load terminals. For this purpose, they preferably contact the printed conductors with load potential on the substrate, alternatively alternatively directly the power semiconductor components.

Erfindungsgemäß ist hierbei mindestens ein Lastanschlusselement derart ausgestaltet, dass die Kontaktelemente in Richtung des Substrates als freigestellte Kontaktnasen ohne Materialunterbrechung in Stromflussrichtung ausgestaltet sind. Hierbei ist von Vorteil, dass durch die in Längsrichtung des Stromflusses unterbrechungsfreie Ausgestaltung der Kontaktelemente die Stromtragefähigkeit des Lastanschlusselements nicht nachteilig verringert wird und somit die gesamte Leistungsfähigkeit des Leistungshalbleitermoduls gegenüber dem Stand der Technik erhöht wird. Weiterhin ist von Vorteil, dass die Kontaktnasen durch ihre gewölbte Überspannung größere Kontaktflächen zu den Leiterbahnen des Substrats und somit in Verbindung mit der Druckeinrichtung größere Toleranzen hinsichtlich der sicheren Kontaktierung aufweisen. Somit ist die die Fertigung der erfindungsgemäßen Kontaktelemente einer einfachen und kostengünstigen Herstellung zugänglich.According to the invention, in this case at least one load connection element is configured in such a way that the contact elements in the direction of the substrate are designed as release contact lugs without material interruption in the current flow direction. In this case, it is advantageous that the current carrying capability of the load connection element is not adversely reduced by the design of the contact elements in the longitudinal direction of the current flow and thus the overall performance of the power semiconductor module is increased over the prior art. Furthermore, it is advantageous that the contact lugs have greater contact surfaces with respect to the conductor tracks of the substrate and thus in conjunction with the printing device greater tolerances with respect to the secure contact by their curved overvoltage. Thus, the manufacture of the contact elements according to the invention a simple and inexpensive production is accessible.

Weiterhin bilden die Lastanschlusselemente einen Stapel, wobei hierbei zwischen jeweils benachbarten Lastanschlusselementen im Bereich der jeweiligen bandartigen Abschnitte eine isolierende Zwischenlage angeordnet ist.Furthermore, the load connection elements form a stack, wherein in this case an insulating intermediate layer is arranged between respectively adjacent load connection elements in the region of the respective strip-like sections.

Die erfinderische Lösung wird an Hand der Ausführungsbeispiele der 1 bis 7 weiter erläutert.The inventive solution is based on the embodiments of the 1 to 7 further explained.

1 zeigt im Querschnitt ein Leistungshalbleitermodul gemäß dem Stand der Technik. 1 shows in cross section a power semiconductor module according to the prior art.

2 zeigt in dreidimensionaler Darstellung ein Lastanschlusselement gemäß dem Stand der Technik. 2 shows a three-dimensional representation of a load connection element according to the prior art.

3 zeigt im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Leistungshalbleitermodul. 3 shows in cross-section an inventive power semiconductor module.

4 zeigt in dreidimensionaler Ansicht zur Erläuterung der Erfindung eine erste Ausgestaltung eines Lastanschlusselements in einem Leistungshalbleitermodul in Auf (4a)- und Untersicht (4b). 4 3 shows, in a three-dimensional view to explain the invention, a first embodiment of a load connection element in a power semiconductor module in FIG. 4a ) and subview ( 4b ).

5 zeigt in dreidimensionaler Ansicht zur Erläuterung der Erfindung eine zweite Ausgestaltung eines Lastanschlusselements in einem Leistungshalbleitermodul in Auf (5a)- und Untersicht (5b). 5 shows in a three-dimensional view to explain the invention, a second embodiment of a load connection element in a power semiconductor module in ( 5a ) and subview ( 5b ).

6 zeigt in dreidimensionaler Ansicht eine Ausgestaltung eines Lastanschlusselements in einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul in Auf (6a)- und Untersicht (6b). 6 3 shows a three-dimensional view of an embodiment of a load connection element in a power semiconductor module according to the invention in FIG. 6a ) and subview ( 6b ).

7a, b, und c zeigen einen zweidimensionalen Schnitt durch ein Lastanschlusselement gemäß den 4, 5 und 6 durch die Schnittebene A–A. 7a , b, and c show a two-dimensional section through a load connection element according to FIGS 4 . 5 and 6 through the section plane A-A.

1 zeigt einen Schnitt durch ein Leistungshalbleitermodul (1) gemäß dem Stand der Technik. Dieses weist ein Gehäuse (3) mit einem rahmenartigen Gehäuseteil auf, der fest mit dem Kühlbauteil (2) der Anordnung verbunden ist. Der rahmenartige Gehäuseteil umschließt hierbei das mindestens eine Substrat (5). Dieses wiederum weist einen Grundkörper (52), vorzugsweise eine Isolierkeramik wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrit auf. Auf der dem Inneren des Leistungshalbleitermoduls (1) zugewandten ersten Hauptfläche weist das Substrat in sich strukturierte Leiterbahnen (54) auf. Auf den Leiterbahnen (54) des Substrats sind Leistungshalbleiterbauelemente (60) angeordnet und schaltungsgerecht mit weiteren Leiterbahnen (54), beispielhaft mittels Drahtbondverbindungen (62), verbunden. 1 shows a section through a power semiconductor module ( 1 ) according to the prior art. This has a housing ( 3 ) with a frame-like housing part fixed to the cooling component ( 2 ) is connected to the arrangement. The frame-like housing part encloses the at least one substrate ( 5 ). This in turn has a basic body ( 52 ), preferably an insulating ceramic such as alumina or aluminum nitrite. On the inside of the power semiconductor module ( 1 ) facing the first main surface, the substrate has in itself structured tracks ( 54 ) on. On the tracks ( 54 ) of the substrate are power semiconductor devices ( 60 ) arranged and circuit-compatible with other interconnects ( 54 ), by way of example by means of wire bonds ( 62 ), connected.

Die Lastanschlusselemente (40, 42, 44) mit den verschiedenen notwendigen Potentialen dienen der externen Verbindung der leistungselektronischen Schaltung im Inneren des Leistungshalbleitermoduls (1). Hierzu sind die Lastanschlusselemente (40, 42, 44) als Metallformkörper ausgebildet, die je einen bandartigen Abschnitt (402, 422, 442) parallel zur Substratoberfläche aufweisen. Die bandartigen Abschnitte (402, 422, 442) bilden hierbei einen Stapel (4), wobei die bandartigen Abschnitte der einzelnen Lastanschlusselemente (40, 42, 44) jeweils mittels einer isolierenden Zwischenlage (46) voneinander beabstandet und somit gegeneinander elektrisch isoliert sind. Notwendige Hilfsanschlusselemente sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in dieser Schnittzeichnung nicht dargestellt.The load connection elements ( 40 . 42 . 44 ) with the various necessary potentials serve the external connection of the power electronic circuit in the interior of the power semiconductor module ( 1 ). For this purpose, the load connection elements ( 40 . 42 . 44 ) are formed as metal moldings, each having a band-like portion ( 402 . 422 . 442 ) parallel to the substrate surface. The band-like sections ( 402 . 422 . 442 ) form a stack ( 4 ), wherein the band-like portions of the individual load connection elements ( 40 . 42 . 44 ) each by means of an insulating intermediate layer ( 46 ) are spaced apart from each other and thus electrically isolated from each other. Necessary auxiliary connection elements are not shown for reasons of clarity in this sectional drawing.

Die Druckeinrichtung (70) zur thermischen Verbindung des Leistungshalbleitermoduls (1) mit einem Kühlbauteil (2) und gleichzeitig zur elektrischen Kontaktierung der Lastanschlusselemente mit den Leiterbahnen des Substrats wird gebildet durch ein Druckelement (72) zum Druckaufbau auf den Stapel. Hierzu weist das Druckelement Druckfinger (74) nach dem Stand der Technik auf.The printing device ( 70 ) for the thermal connection of the power semiconductor module ( 1 ) with a cooling component ( 2 ) and at the same time for electrically contacting the load connection elements with the conductor tracks of the substrate is formed by a pressure element ( 72 ) to build up pressure on the stack. For this purpose, the pressure element pressure finger ( 74 ) According to the prior art.

2 zeigt in dreidimensionaler Darstellung ein Lastanschlusselement gemäß dem Stand der Technik. Dargestellt ist das Lastanschlusselement (44), mit einer Mehrzahl von Kontaktelementen (400), die von einem zugeordneten bandartigen Abschnitt (402) ausgehen. Das erste Kontaktelement (404) bildet den externen Anschluss des Leistungshalbleitermoduls. Die Kontaktelemente sind einstückig durch Stanz-Biege-Verfahren ausgestaltet, wodurch die mittlere Materialfläche des bandartigen Abschnittes im Querschnitt zum definierten Stromfluss eine Mehrzahl von Unterbrechungen aufweist. 2 shows a three-dimensional representation of a load connection element according to the prior art. Shown is the load connection element ( 44 ), with a plurality of contact elements ( 400 ) derived from an associated band-like section ( 402 ) go out. The first contact element ( 404 ) forms the external terminal of the power semiconductor module. The contact elements are integrally formed by stamping and bending process, whereby the average material surface of the band-like portion has a plurality of interruptions in cross section to the defined current flow.

Die dem Substrat zugewandten Endflächen (490) der Kontaktelemente dienen der Kontaktierung mit den zugeordneten Leiterbahnen (54).The end faces facing the substrate ( 490 ) of the contact elements are used for contacting with the associated conductor tracks ( 54 ).

3 zeigt im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Leistungshalbleitermodul in Weiterbildung des Standes der Technik, wobei hier baugleiche Elemente zu 1 nicht extra beschrieben sind und das erste Kontaktelement (404) der 1 aus dem Stand der Technik als entsprechendes erstes Kontaktelement (804) dargestellt wird. Erfindungsgemäß sind hier die zweiten Kontaktelemente (824) als einstückig ausgebildete, freigestellte Kontaktnasen ausgebildet (siehe hierzu auch 6), wobei sich in dieser Ausgestaltung keine Unterbrechung der Materialfläche (48) des bandartigen Abschnitts (802) des Lastanschlusselements (80) ergibt (siehe hierzu auch 7). Weiterhin dargestellt ist eine ebenfalls einstückig aus dem Material des Lastanschlusselements ausgebildete Lasche (49), welche in der Verlängerung des bandartigen Abschnittes (802) eine Biegung in Richtung des Substrats aufweist und mit einer entsprechend zugeordneten Aussparung im Substrat (nicht dargestellt) zur Fixierung der Lage bezüglich der Rotation um die Längsachse des Lastanschlusselements dient. 3 shows in cross section an inventive power semiconductor module in a development of the prior art, in which case identical elements to 1 are not described separately and the first contact element ( 404 ) of the 1 from the prior art as a corresponding first contact element ( 804 ) is pictured. According to the invention, the second contact elements ( 824 ) formed as integrally formed, exempt contact noses (see also 6 ), wherein in this embodiment, no interruption of the material surface ( 48 ) of the band-like section ( 802 ) of the load connection element ( 80 ) results (see also 7 ). Also shown is a tab which is likewise formed in one piece from the material of the load connection element (FIG. 49 ), which in the extension of the band-like section ( 802 ) has a bend in the direction of the substrate and with a correspondingly associated recess in the substrate (not shown) for fixing the position with respect to the rotation about the longitudinal axis of the load connection element is used.

4 zeigt zur Erläuterung der Erfindung in dreidimensionaler Ansicht eine erste Ausgestaltung eines Lastanschlusselements eines Leistungshalbleitermoduls in Auf (4a)- und Untersicht (4b). Hierbei sind die zweiten Kontaktelemente (820) als einstückig aus dem Material vorspringende Noppen ausgestaltet, welche durch die Beaufschlagung mit Druck mittels der Druckeinrichtung (70) mit ihren dem Substrat zugewandten Noppenkappen (820a) die elektrische Kontaktierung mit den Leiterbahnen (54) des Substrats (5) ermöglichen. 4 to explain the invention in three-dimensional view, a first embodiment of a load connection element of a power semiconductor module in Auf ( 4a ) and subview ( 4b ). Here are the second contact elements ( 820 ) configured as one-piece protruding from the material nubs, which by the application of pressure by means of the pressure device ( 70 ) with their substrate facing Noppenkappen ( 820a ) the electrical contact with the conductor tracks ( 54 ) of the substrate ( 5 ) enable.

5 zeigt zur Erläuterung der Erfindung in dreidimensionaler Ansicht eine zweite Ausgestaltung eines Lastanschlusselements eines Leistungshalbleitermoduls in Auf (5a)- und Untersicht (5b). Hierbei sind die zweiten Kontaktelemente (822) ebenfalls als einstückig aus dem Material vorspringende Noppen ausgestaltet, wobei hier bei jeder Noppe der Scheitelpunkt ihrer Noppenkappe diametral zur Richtung des Vorsprungs vertieft ist (822a). Auf diese Art weist jede Noppe nunmehr einen Kontaktring-Stirnflächenabschnitt (822b) und einen zylindrischen Mantelabschnitt (822c) auf, wobei der Kontaktring-Stirnflächenabschnitt in Verbindung mit der Druckeinrichtung (70) des Leistungshalbleitermoduls die sichere elektrische Kontaktierung mit den zugeordneten Leiterbahnen (54) ermöglicht. 5 to explain the invention in a three-dimensional view of a second embodiment of a load connection element of a power semiconductor module in Auf ( 5a ) and subview ( 5b ). Here are the second contact elements ( 822 ) also configured as one-piece protruding from the material knobs, here at each knob the vertex of their knob cap is recessed diametrically to the direction of the projection ( 822a ). In this way, each knob now has a contact ring end face portion ( 822b ) and a cylindrical shell portion ( 822c ), wherein the contact ring end face portion in conjunction with the printing device ( 70 ) of the power semiconductor module secure electrical contact with the associated tracks ( 54 ).

6 zeigt in dreidimensionaler Ansicht eine Ausgestaltung eines Lastanschlusselements eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls in Auf (6a)- und Untersicht (6b). Hierbei sind die zweiten Kontaktelemente (824) einstückig und in Stromflussrichtung unterbrechungsfrei freigestellt und in Richtung des Substrats vertieft, sodass sich entsprechende Kontaktnasen ausbilden, welche im Flächenschnitt des bandartigen Abschnittes (802) eine gewölbte Überspannung einer Öffnung ohne Materialunterbrechung in Stromflussrichtung darstellen. Die dem Substrat zugewandten Kontaktflächenabschnitte (824a) dieser Kontaktnasen ermöglichen in Verbindung mit der Druckeinrichtung (70) des Leistungshalbleitermoduls die sichere elektrische Kontaktierung mit den zugeordneten Leiterbahnen (54). 6 shows a three-dimensional view of an embodiment of a load connection element of a power semiconductor module according to the invention in ( 6a ) and subview ( 6b ). Here are the second contact elements ( 824 ) in one piece and free of interruption in the current flow direction and deepened in the direction of the substrate, so that corresponding contact lugs form, which in the surface section of the band-like portion ( 802 ) represent a curved overvoltage of an opening without material interruption in the current flow direction. The contact surface sections facing the substrate ( 824a ) of these contact noses in conjunction with the printing device ( 70 ) of the power semiconductor module secure electrical contact with the associated tracks ( 54 ).

7 zeigt in ihren Ausführungen 7a, 7b und 7c jeweils einen zweidimensionalen Schnitt durch ein Lastanschlusselement eines oben beschriebenen Leistungshalbleitermodul durch die Schnittebene A–A. 7 shows in her remarks 7a . 7b and 7c in each case a two-dimensional section through a load connection element of a power semiconductor module described above through the sectional plane A-A.

7a zeigt den entsprechenden Schnitt durch 4a mit einem Kontaktelement (820) als einstückig aus dem Material vorspringender Noppe und ihrer Noppenkappe (820a), welche die elektrische Kontaktierung mit den zugeordneten Leiterbahnen ermöglicht. 7a shows the corresponding section 4a with a contact element ( 820 ) as an integrally projecting nub from the material and its nubbed cap ( 820a ), which enables the electrical contact with the associated conductor tracks.

7b zeigt den entsprechenden Schnitt durch 5a mit einem Kontaktelement (822) als einstückig aus dem Material vorspringender Noppe mit vertiefter Noppenkappe (822a) und sich daraus ergebendem Kontaktring-Stirnflächenabschnitt (822b) und zylindrischem Mantelabschnitt (822c). 7b shows the corresponding section 5a with a contact element ( 822 ) as a single piece projecting from the material knob with recessed knob cap ( 822a ) and resulting contact ring face portion (FIG. 822b ) and cylindrical shell portion ( 822c ).

7c zeigt den entsprechenden Schnitt durch 6a mit einem Kontaktelement (824) als einstückig aus dem Material freigestellte Kontaktnase, deren in Richtung des Substrats vertiefte gewölbte Überspannung (824b) an der dem Substrat zugewandten Seite eine Kontaktfläche (824a) ausbildet. Die notwendige Freistellung der Kontaktnasen aus dem Material des bandartigen Abschnitts (802) erfolgt hierbei lediglich durch schlitzartige Ausnehmungen (824c) in der definierten Längsrichtung des Stromflusses, sodass das Material des Kontaktelementes an sich in Längsrichtung des Stromflusses unterbrechungsfrei bleibt (48, als schematische Darstellung). 7c shows the corresponding section 6a with a contact element ( 824 ) as an integrally made of the material release nose, whose recessed in the direction of the substrate curved overvoltage ( 824b ) on the side facing the substrate, a contact surface ( 824a ) trains. The necessary release of the contact lugs from the material of the band-like section ( 802 ) takes place here only by slot-like recesses ( 824c ) in the defined longitudinal direction of the current flow, so that the material of the contact element itself remains interruption-free in the longitudinal direction of the current flow ( 48 , as a schematic representation).

Claims (2)

Leistungshalbleitermodul (1) in Druckkontaktausführung zur Anordnung auf einem Kühlbauteil (2), mit mindestens einem Substrat (5), mindestens einem hierauf angeordneten Leistungshalbleiterbauelement (60), einem Gehäuse (3) und nach außen führenden Last- (80, 42, 44) und Steueranschlusselementen und mit einer Druckeinrichtung (70), wobei das Substrat (5) einen Grundkörper (52) aufweist und auf dessen erster dem Inneren des Leistungshalbleitermoduls zugewandten Hauptfläche Leiterbahnen (54) mit Lastpotential angeordnet sind, wobei mindestens ein Lastanschlusselement als Metallformkörper mit mindestens einem ersten Kontaktelement (804, 404), einem bandartigen Abschnitt (802) und mit von diesem ausgehenden zweiten Kontaktelementen (820, 822, 824) ausgebildet ist, der bandartige Abschnitt parallel zur Substratoberfläche und von dieser beabstandet angeordnet ist und die zweiten Kontaktelemente von dem bandartigen Abschnitt zum Substrat (5) reichen und dieses schaltungsgerecht kontaktieren, und wobei die zweiten Kontaktelemente (820, 822, 824) als materialeinstückig mit dem bandartigen Abschnitt ausgebildete freigestellte Kontaktnasen (824) ausgebildet sind, wobei schlitzartige Ausnehmungen zur Freistellung der Kontaktnasen in Stromrichtung oder unter einem Winkel von maximal 15° angeordnet sind, um einen im Wesentlichen unterbrechungsfreien Stromfluss zu gewährleisten, wobei die bandartigen Abschnitte (802, 422, 442) der Lastanschlusselemente (80, 42, 44) einen Stapel bilden und wobei die bandartigen Abschnitte (802, 422, 442) der einzelnen Lastanschlusselemente (80, 42, 44) jeweils eine isolierende Zwischenlage (46) aufweisen.Power semiconductor module ( 1 ) in pressure contact design for placement on a cooling component ( 2 ), with at least one substrate ( 5 ), at least one power semiconductor component arranged thereon ( 60 ), a housing ( 3 ) and outgoing load ( 80 . 42 . 44 ) and control connection elements and with a pressure device ( 70 ), the substrate ( 5 ) a basic body ( 52 ) and on the first main surface facing the interior of the power semiconductor module, conductor tracks ( 54 ) are arranged with load potential, wherein at least one load connection element as a metal shaped body having at least one first contact element ( 804 . 404 ), a band-like section ( 802 ) and with outgoing from this second contact elements ( 820 . 822 . 824 ), the band-like portion is arranged parallel to the substrate surface and spaced therefrom, and the second contact elements are arranged from the band-like portion to the substrate (FIG. 5 ) and contact this circuit-wise, and wherein the second contact elements ( 820 . 822 . 824 ) formed as a material integral with the band-like portion of the release tabs ( 824 ), wherein slot-like recesses for the release of the contact lugs in the current direction or at an angle of at most 15 ° are arranged in order to ensure a substantially uninterrupted flow of current, wherein the band-like portions ( 802 . 422 . 442 ) of the load connection elements ( 80 . 42 . 44 ) form a stack and wherein the band-like portions ( 802 . 422 . 442 ) of the individual load connection elements ( 80 . 42 . 44 ) each have an insulating intermediate layer ( 46 ) exhibit. Leistungshalbleitermodul (1) nach Anspruch 1 wobei die Kontaktnasen (824) in Richtung des Substrates freigestellte gewölbte Überspannungen (824a) aufweisen.Power semiconductor module ( 1 ) according to claim 1, wherein the contact tabs ( 824 ) in the direction of the substrate excepted curved overvoltages ( 824a ) exhibit.
DE102008014113.5A 2008-03-13 2008-03-13 Power semiconductor module in pressure contact design Active DE102008014113B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008014113.5A DE102008014113B4 (en) 2008-03-13 2008-03-13 Power semiconductor module in pressure contact design
EP09002485A EP2101352A3 (en) 2008-03-13 2009-02-21 Semiconductor module with pressure contact configuration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008014113.5A DE102008014113B4 (en) 2008-03-13 2008-03-13 Power semiconductor module in pressure contact design

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008014113A1 DE102008014113A1 (en) 2009-11-05
DE102008014113B4 true DE102008014113B4 (en) 2014-04-03

Family

ID=40886283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008014113.5A Active DE102008014113B4 (en) 2008-03-13 2008-03-13 Power semiconductor module in pressure contact design

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2101352A3 (en)
DE (1) DE102008014113B4 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4237632A1 (en) * 1992-11-07 1994-05-11 Export Contor Ausenhandelsgese Circuit arrangement
DE19719703A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-12 Eupec Gmbh & Co Kg Power semiconductor module with ceramic substrate
DE19903875A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-10 Semikron Elektronik Gmbh Inverter in pressure contact
DE10127947C1 (en) * 2001-08-22 2002-10-17 Semikron Elektronik Gmbh Circuit device for power semiconductor module has intermediate circuit board with DC and AC terminals coupled to conductor paths of substrate incorporated in base body
DE10221085A1 (en) * 2002-05-11 2003-11-20 Bosch Gmbh Robert Connection device for contacting a semiconductor component
EP1367643A2 (en) * 2002-05-15 2003-12-03 Tyco Electronics AMP GmbH Electronic module
DE10355925A1 (en) * 2003-11-29 2005-06-30 Semikron Elektronik Gmbh Power semiconductor module and method of its manufacture
DE102004035267B3 (en) * 2004-07-21 2006-02-09 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Shaped body, process for its preparation and its use
DE102005030247A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-11 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Housing of power semiconductor module with outwards coupling members contains insulating substrate, whose main surface away from base plate, carries mutually insulated coupling tracks
DE102006006423A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Power semiconductor module and associated manufacturing method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4237632A1 (en) * 1992-11-07 1994-05-11 Export Contor Ausenhandelsgese Circuit arrangement
DE19719703A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-12 Eupec Gmbh & Co Kg Power semiconductor module with ceramic substrate
DE19903875A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-10 Semikron Elektronik Gmbh Inverter in pressure contact
DE10127947C1 (en) * 2001-08-22 2002-10-17 Semikron Elektronik Gmbh Circuit device for power semiconductor module has intermediate circuit board with DC and AC terminals coupled to conductor paths of substrate incorporated in base body
DE10221085A1 (en) * 2002-05-11 2003-11-20 Bosch Gmbh Robert Connection device for contacting a semiconductor component
EP1367643A2 (en) * 2002-05-15 2003-12-03 Tyco Electronics AMP GmbH Electronic module
DE10355925A1 (en) * 2003-11-29 2005-06-30 Semikron Elektronik Gmbh Power semiconductor module and method of its manufacture
DE102004035267B3 (en) * 2004-07-21 2006-02-09 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Shaped body, process for its preparation and its use
DE102005030247A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-11 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Housing of power semiconductor module with outwards coupling members contains insulating substrate, whose main surface away from base plate, carries mutually insulated coupling tracks
DE102006006423A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Power semiconductor module and associated manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008014113A1 (en) 2009-11-05
EP2101352A3 (en) 2011-04-20
EP2101352A2 (en) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1843393B1 (en) Pressure contact type power semiconductor module
EP1830404B1 (en) Power semiconductor module
DE102006027481C5 (en) Power semiconductor module with mutually electrically insulated connection elements
DE102007006212B4 (en) Power semiconductor module with contact springs
DE102006006424B4 (en) Arrangement with at least one power semiconductor module and a cooling component and associated manufacturing method
DE102017109706B3 (en) Power electronic arrangement with DC voltage connection element
EP1933379B1 (en) Power semiconductor module with contact springs
DE102007054709B4 (en) Power semiconductor module with a substrate and with a printing device
EP2284889A1 (en) High performance semiconductor module with switch holder and load connection element and corresponding production method
DE102008034467B4 (en) Arrangement with a power semiconductor module and with a connection device
EP1933380A2 (en) Power semiconductor module with contact springs
DE102008014113B4 (en) Power semiconductor module in pressure contact design
EP2003693B1 (en) Pressure contact three-phase converter module
EP1950807B1 (en) Power semiconductor module with pressure body
DE112016006367T5 (en) Semiconductor device
DE102016107898B4 (en) Lateral PCB connection
DE102007027901A1 (en) Power electronics module
EP2148368A1 (en) High performance semiconductor module
DE102008014112A1 (en) Power semiconductor module for use on cooling component, has contact elements with contact section exhibiting deformation turned away from other contact section and forming contact surface for contacting with paths
EP2330623A1 (en) Pressure-contacted high performance semiconductor module with some tape-like load connection elements
EP2110853A2 (en) Assembly in pressure contact with a high power semiconductor module

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20150106